潘成龍 馮繹文
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填石路基質(zhì)量的好壞直接決定了公路工程的使用壽命,為此,在填石路基施工中,需要相關(guān)工作人員必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。目前,我國公路建設(shè)填石路基施工技術(shù)體系還不完善,仍處于探索階段,缺乏豐富的經(jīng)驗(yàn)和成熟的技術(shù),因此,有著巨大的發(fā)展空間。在現(xiàn)實(shí)工作中,應(yīng)取其精華去其糟粕,借鑒國外的先進(jìn)技術(shù),更好地融入到具體施工案例當(dāng)中,從而更好地提升工程質(zhì)量,推進(jìn)我國公路建設(shè)事業(yè)持續(xù)發(fā)展。
填石路基是一個大粒徑的填料路基,屬于一種特殊的巖石顆粒整合形成的散體狀材料,其中碎石粒徑較大,甚至可達(dá)到50~100cm。相比一般土質(zhì)填料,在工程性質(zhì)方面,其特點(diǎn)包括以下幾方面。
1)碎石填料屬于顆粒間不具備粘結(jié)力的摩擦性材料,因此,顆粒之間基本上沒有或具有很小的粘結(jié)力;2)填料實(shí)際粒徑參數(shù)較高,可通過顆粒間的相互咬合及摩阻力加大強(qiáng)度,且具有較大抗剪參數(shù);3)填料間具有相對較少的細(xì)顆粒參數(shù),因此,實(shí)際空隙率偏高;4)相比之下,此類材料具有更為理想的透水性,可達(dá)到自由排水的作用;5)壓實(shí)操作相對難度較大,在實(shí)際碾壓施工中,相關(guān)填料極易被破碎。
根據(jù)《公路路基設(shè)計規(guī)范》(JTC D30—2015)中規(guī)定,“填石路堤是指用粒徑大于40mm、含量超過70%的石料填筑的路基?!痹诰唧w工程應(yīng)用中,根據(jù)石料的具體巖性、強(qiáng)度等特征,又可以將填石路基細(xì)分為不同的類型,如堅(jiān)硬類巖石填石路基、軟質(zhì)巖填石路基等。
某公路工程屬于溶蝕洼地地貌,地面高程1090~1240m,地形起伏不大,相對高差最大值為40m,5~35°為自然坡度范圍?,F(xiàn)選取K1+900~K2+020段作為試驗(yàn)段,120m為其長度。該試驗(yàn)段各層巖土特征如下:1)人工填筑土(Q4ml)。雜色,主要為碎塊石,稍密至中密,厚度范圍為2~6m,可劃分到III級硬土,屬于C組填料。2)松軟土(Q4dl+pl)。黃褐~褐色,軟塑狀,流塑狀存于局部,厚度范圍為0~3m,可劃分到II級普通土,屬于E組填料。3)紅黏土(Q4dl+pl)。黃褐色、灰黃色,具有較為均勻的土質(zhì),粘性不佳,弱膨脹性存于局部,厚度范圍為2~6m,可劃分到II級普通土,屬于D組填料。4)紅黏土(Q4dl+el)。褐黃~灰黃色,具有較差粘性,灰?guī)r質(zhì)碎石角礫含有5~25%,2~60mm為其直徑范圍,弱膨脹性存于局部,厚度范圍為0~3m,可劃分到II級普通土,屬于D組填料。5)紅黏土(Q4dl+el)。褐黃~灰黃色,具有較差粘性,灰?guī)r質(zhì)碎石角礫含有5~25%,2~60mm為其直徑范圍,弱膨脹性存于局部,厚度范圍為0~3m,可劃分到II級普通土,屬于D組填料。6)灰?guī)r夾砂質(zhì)泥巖(T1g1+2)?;野咨?,中厚層狀,砂質(zhì)泥巖存于局部,弱風(fēng)化層,為V級次堅(jiān)石,屬于A~B組填料。
1)填料選擇。按照填石路基相關(guān)規(guī)定,需在70%以上控制粗顆粒含量。此工程填料主要來源于周邊山體爆破,此類填料通常與試驗(yàn)要求不符,為此,填筑施工前,必須先處理石料。要求先過篩填料,以此將最大粒徑以上的石料剔除,少量可通過人工方式在攤鋪過程中去除。2)攤鋪施工。此次施工以漸進(jìn)式攤鋪法為主,施工過程中可同時完成卸料、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)。要求指派專人負(fù)責(zé)自卸車按照相應(yīng)卸料方式進(jìn)行工作面攤鋪,一般以100㎡作為其面積,相比最終厚度,攤鋪厚度可少20cm左右,隨后通過功率較大的推土機(jī)完成初平施工,隨后運(yùn)送的填料可在該表面直接堆放,并再次選取功率較大的推土機(jī)進(jìn)行攤鋪施工,盡可能在底部位置放置顆粒較大的填料,要求水平擺正。最后選取小石塊通過人工方式進(jìn)行找平,并在縫隙內(nèi)填滿石屑、石渣。3)填料整平。完成填石路基攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后,需及時整平其表面。在碾壓施工中表面平整度直接影響路基壓實(shí)效果。為此,在完成攤鋪?zhàn)鳂I(yè)后,需及時選取刮平機(jī)做好初平施工,要求將細(xì)料充分填充到壓實(shí)表層,且通過人工方式做好整平施工,這樣才能達(dá)到良好壓實(shí)效果。整平施工的重點(diǎn)在于確保底部為大顆粒石塊,頂部為小顆粒填料,同時孔隙可充分被填充,以此為碾壓施工提供一個良好的壓實(shí)面。如路基攤鋪之后,局部細(xì)粒料嚴(yán)重不足,需及時補(bǔ)充,或?qū)⒁粚铀槭?、石屑料撒鋪其上,保證大粒徑石料之間的縫隙被碎石等材料充分填充。施工中往往存在局部填料在最大粒徑限制以上或存有明顯孔隙,此時需及時清除超粒徑材料,或進(jìn)行破碎,隨后需再次進(jìn)行整平。如大粒徑填料集中存在于路堤邊緣位置,整平難度較大,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選取人工整平處理。待整平填石路基之后,確定其表面無大石塊露出,滿足平整度需求,即可進(jìn)行碾壓施工。4)碾壓施工。目前,公路壓實(shí)機(jī)械種類眾多,不同填料壓實(shí)可選用不同的碾壓機(jī)械,如粘性土可選用羊角碾,而羊角碾用于非粘性土,則壓實(shí)效果不佳。為此,壓實(shí)機(jī)械選擇是否合理直接關(guān)系到碾壓質(zhì)量。在選擇填石路基壓實(shí)機(jī)械時,應(yīng)考慮其工作質(zhì)量、激振力、振動頻率等因素,一般以拖式振動壓路機(jī)為主。本工程選取振動壓路機(jī)作為施工機(jī)械,碾壓可按照“靜壓-振動碾壓”的順序施工,一般直線段碾壓時,可從兩邊逐步碾壓至中間;小半徑曲線段,則從內(nèi)到外進(jìn)行碾壓施工。碾壓時應(yīng)保證橫向搭接寬度在20cm左右,且合理控制碾壓速度,本工程以2~4km/h為主,待碾壓無明顯輪跡之后,即可停止施工。
1)施工前,要求徹底清理路基基底,保證填筑施工質(zhì)量。同時,為了便于施工,需預(yù)先進(jìn)行臨時排水、施工便道開挖施工,并做好養(yǎng)護(hù)工作。在對各類施工原始記錄進(jìn)行及時檢驗(yàn)的同時,需確保其結(jié)果的準(zhǔn)確性。必要時,可通過相關(guān)質(zhì)量檢驗(yàn)儀器進(jìn)行修正。根據(jù)施工設(shè)計規(guī)定進(jìn)行軟基路段施工,并預(yù)留一定沉降時間。嚴(yán)格遵循設(shè)計規(guī)定進(jìn)行路基邊坡施工,選取平地機(jī)對路基進(jìn)行精細(xì)化施工,高程可通過埋磚法加以控制。要求路基壓實(shí)度、高程等實(shí)測內(nèi)容與施工規(guī)定相符。2)每進(jìn)行一層填筑都需進(jìn)行壓實(shí)度自檢,確保其與施工規(guī)范相符后,即可對下一層進(jìn)行填筑施工。卸料地點(diǎn)、分層厚度等都需通過專人嚴(yán)格把關(guān),且在相應(yīng)路基填筑寬度內(nèi)確保運(yùn)料車行駛的均勻性。試驗(yàn)人員需實(shí)時對沉降差進(jìn)行測定,保證各層壓實(shí)度與設(shè)計規(guī)定相符。填筑路基過程中,需每三層檢查校正一次中線、高程與路基寬度,以此提升填筑路基的整體質(zhì)量。3)臨時排水設(shè)施需在雨季到來前完成修建工程,避免積水淹沒現(xiàn)象的出現(xiàn)。雨后需對頂面積水及時排除,并維護(hù)好邊坡與急流槽。開挖、填筑與填筑、壓實(shí)作業(yè)在路基填料施工中可同時進(jìn)行。在施工前如路基被雨水澆淋,需再次進(jìn)行碾壓整平施工。同時加大便道維護(hù)力度,確保雨季材料運(yùn)輸?shù)募皶r性、暢通性。
綜上所述,隨著公路建設(shè)規(guī)模的持續(xù)擴(kuò)大,越來越多公路修建于復(fù)雜地勢地形環(huán)境下,基于經(jīng)濟(jì)性原則,在此類公路建設(shè)中,往往會就地取材,采用大粒徑填料的填石路基。據(jù)研究表明,選擇強(qiáng)度大、堅(jiān)硬類石料,優(yōu)化施工碾壓組合和壓實(shí)參數(shù),加強(qiáng)地基處理,做好邊坡防護(hù),能夠進(jìn)一步提高填石路基施工質(zhì)量。本文結(jié)合某工程實(shí)際和施工條件,為降低工程造價,采用填石路基施工工藝,通過工程實(shí)踐的檢驗(yàn),證明填石路基施工應(yīng)用效果良好。